автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Моделирование адаптивного автоматизированного управления параметрами технологического процесса получения пряжи

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи УДК 681.5.015

Р Г 5 ОД

Чистякова Татьяна Александровна

МОДЕЛИРОВАНИЕ АДАПТИВНОГО АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ПАРАМ!-!I РАМИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО НР01 Ц-ССА ПОЛУЧЕНИЯ ПРЯЖИ

05.13.07 - Ангоматтацня тсхиожм нчсских процессов и нрои (нодств (в промышленности)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискшше ученой степени кандидата технических наук

Курей-2000

Работа выполнена на кафедре Промышленной электроники и автоматики Курского государственного технического университета

Научный руководитель: профессор, доктор технических наук В.М. Емельянов

Официальные оппоненты: профессор, доктор технических наук В.Э. Дрейзин

доцент, кандидат технических наук в

И.Б. Ратушняк

Ведущая организация: Московская текстильный университет им. Косыгина

Защита диссертации состоится " & " 03 2000 г. в часов на засе-ланин диссертационного совета К 064.50.01 в Курском государственном тех ничсском университете по адресу: г. Курск, ул. 50 лет Октября, 94, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Курского государст венного технического университета.

Автореферат разослан " 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат физико-математических наук, доцент

Ф.А. Старков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Современное производство продукции требует применения сложных технологических процессов, отличающихся большим числом функций управления и высоким удельным весом в общих капитальных затратах. Необходимость увеличения количественных и качественных оценок параметров и режимов новых технологических процессов в реальных масштабах времени привела к созданию автоматизированных систем : управления технологическими процессами.

Для успешного управления технологическими процессами и их оптимизации уже недостаточно знания отдельных качественных сторон процесса. Требуется построение автоматизированных систем управления с применением многопараметричсских и многомерных математических моделей.

Повышение требований к параметрам выходной продукции текстильного производства ставит обязательным условием оценку точности всех операций технологического процесса получения пряжи с учетом всех взаимозависимостей между параметрами при математическом моделировании процессов по линейным и полиномиальным многомерным зависимостям. Кроме зтого при управлении необходимо обеспечивать адаптацию перераспределением допустимых отклонений параметров продукции но технологическим переходам на основе математических моделей с исполыопанием квадратичных уравнений многомерных оценок точности.

и современных зкономических условиях также необходимо оценивать при перераспределении допустимых отклонений параметров продукции и •жономические критерии, то есть а лапти ронагь производство к изменяющимся условиям с получением минимальных затрат.

Таким образом, проблема повышения качества продукции текстильного производства при минимальных затратах является актуальной задачей.

Цель рлЯоты. Целью диссертационной работы является повышение качества выходной продукции прядильного производства за счет увеличения точности управления входными параметрами и режимами технологического процесса получения пряжн.

Реализация цели диссертации осуществляется решением следующих основных задач:

• разработка методики построения многомерных адаптивных математических моделей управления текстильным производством, описывающих технологический процесс с любым количеством параметров;

• создание модели технологического процесса получения пряжи по отклонениям параметров при заданных показателях качества продукции;

• получение моделей адаптивного перераспределения допустимых отклонений параметров по переходам прядильного производства при управлении технологическим процессом;

■ оценивание точности математических моделей при зависимости и независимости параметров технологического процесса;

• построение алгоритма адаптивной автоматизированной системы управления к'.чнологическим процессом получения пряжи с заданными качественными выходными показателями.

Объем исследований. В качестве объекта исследования выбран те.чноло-шческнй процесс получения гребенной пряжи.

Меюды исследования башруются на математическом аппарате вектор-но-матричмого анализа, теории вероятностей. Численная реализация матсма-шческич моделей выполнялась на ЭВМ в программе "МшЬса«] 7.0". Экспериментальные исследования проводились на прядильной фабрике ЗАО "Сейм". В производственных условиях были собраны ста тис I ическне данные по всем переходам получения полушерстяной фебенпон пряжи линейной плотности 31 текс. Но каждому показателю проведено 50 опытов. ¡5 качестве выходных параметров были взяты качественные показатели пряжи (7 параметров). В качестве входных - качественные показатели сырья и полуфабрикат« (112 параметров).

Научная новизна проведенных в диссертации исследований заключаося в следующем:

■ ра ¡работав метод построения моделей адаптивного перераспределения допустимых отклонений параметров текстильного производства при фиксированных параметрах качества продукции;

■ разработан метод построения моделей адаптивного перераспределения допустимых отклонений параметров по переходам текстильного производства при управлении технолог ическим процессом;

■ построены математические модели адаптивного перераспределения допустимых отклонений независимых и взаимозависимых параметров;

• предложен алгоритм построения автоматизированной системы технологической подготовки производства пряжи на базе полученных моделей;

• разработан алгоритм создания автоматизированной системы контроля и управления технологическим процессом получения пряжи на базе построенных адаптивных моделей перераспределения допусков.

Практическая ценность н реализация результатов работы.

Математические модели адаптивного перераспределения допустимых отклонений параметров текстильного производства, построенные иекторно-матричным методом позволяют: а) решить широкий круг задач повышения качества текстильных изделий ; б) подходить к математическому описанию

сложных производственных процессов как к единому технологическому комплексу; в) создать адаптивную автоматизированную систему управления параметрами технологических процессов.

Результаты диссертации использовались на АОЗТ "Сейм" и АО "Курская фабрика технических тканей".

На защиту выносятся следующие положения

1. Метод построения моделей адаптивного управления на основе векторно-матричного анализа, позволяющий с высокой точностью описать сложный технологический процесс с большим количеством входных и выходных параметров.

2. Математические модели в векторно-матричной форме при адаптивном перераспределении допустимых отклонении независимых и взаимозависимых параметров технологического процесса получения пряжи при жестко заданных выходных показателях с целью обеспечения требуемого качества пряжи.

3. Ьскторио-матрмчныс модели адантнвного перераспределения допустимых отклонений параметров по переходам прядильного производства при управлении технологическим процессом с целью обеспечения заданного качества пряжи при адаптации технологического процесса к реальным производственным условиям.

4. Методика, построения алгоритма автоматизированной системы технологической подготовки производства пряжи на базе адаптивных моделей.

5. Методика создания алгоритма автоматизированной системы контроля и управления технологическим процессом получения пряжи на основе моделей адаптивного перераспределения допусков.

Апробация работы н публикации. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались: на международной научно-технической конференции "Системные проблемы качества, математического моделирования и информационных технологий" (г. Сочи, 1999 г.); на 4-ой международной научно-технической конференции "Распознавание - 99" (г. Курск, 1999 г.); на 4-ой международной научно-технической конференции "Вибрационные машины к технологии" (г. Курск, 1999 г.). Результаты диссертации отражены в 11 печатных работах.

Структура н объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 102 па-именований и 9 приложений, изложена на 197 страницах и поясняется 30 рисунками и 12 таблицами. -

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Анализ научно-технической и производственной базы адаптивного управления технологическими процессами получения пряжи.

Усложнение технологических процессов, применение современного высокоскоростного оборудования, повышение требований к качеству продукции текстильного производства привели к необходимости создания автома-1И ¡прованных систем управления технологическими процессами.

Наиболее перспективными являются адаптивные системы управления. Анализ литературных источников показал, что в мировой практике существуют автоматизированные системы управления технологическим процессом получения пряжи. На отечественных предприятиях широко используются автоматические поточные линии (в основном при подгоюнке сырья), внедряются элементы автоматизированного управления различных участков прялилыюго производства, применяются автоматические устройства, функционирующие по адаптивным алгоритмам (в основном для контроль развеса ленты на чесальных и ленточных машинах).

В целом адаптивной автоматизированной системы управления параметрами технологического процесса получения пряжи заданного качества покп не существует.

Для создания системы автоматизированного управления необходим^1 вначхте построить математическую модель технологического процесса.

В настоящее время широко ведутся работы по моделированию автома- , тизироваиного управления технологическими процессами, разрабатываются системы математического моделирования.

Моделирование процессов прядильного производства характеризуется некоторыми трудностями, обусловленными технологическими особенностями переработки волокнистого сырья в пряжу, сложностью технологического процесса и сводится лишь к моделированию отдельных технологических процессов. Полная модель процесса получается как комбинация вариантов этих моделей. При таком подходе возникают погрешности, сказывающиеся в последствии на качестве управления. В последнее время при моделировании технологических процессов получения пряжи особое внимание уделяют оценкам законов распределения параметров.

При моделировании технологических процессов используют различные методы получения математических моделей. В текстильной промышленности по-прежнему широко применяют методы активного и пассивного эксперимента, регрессионный анализ. В последнее время внедряются статистические методы (метод Монте-Карло).

Но все известные методы имеют ряд недостатков, не дают точного и полного описания технологического процесса. Поэтому необходима разра-

ботка нового метода математического моделирования, способного описать весь технологический процесс получения пряжи с любым количеством параметров.

По результатам литературного анализа сформулированы задачи исследования.

2. Моделирование адаптивного перераспределения допустимых

отклонений при независимости параметров

Для получения высококачественной продукции необходимым условием является обеспечение управления входными параметрами технологического процесса по всем переходам. Для оценки значений входных параметров необходим интегральный контроль, предусматривающий измерение отклонения параметров от допустимого значения на данном переходе с целью обеспечения компенсации отклонений на последующих технологических переходах. Система автоматизированного управления должна постоянно подстраиваться под конкретные условия технологического процесса, то есть обеспечивать адаптивность.

Математическая модель перераспределения отклонений параметров прядильного производства в автоматизированной системе управления базируется на вероятностных моделях технологических процессов. Перераспределение допустимых отклонений параметров представляет оптимизационную задачу при принятии решения с максимальным качеством продукции и минимальных затрат.

Рассмотрим относительное отклонение выходного допустимого параметра пряжи как скалярное произведение вектора относительного отклонения входных параметров на матрицу коэффициентов влияния К»:

~ХГК,Х, (1)

I У,)

Ду, • ■ V

где —- допустимое относительное отклонение выходного параметра;

У,

X' = .............." транспонированный вектор X допусти-

мых отшкитсльных отклонений входных параметров;

Кя • матрица коэффициентов влияния параметра х, нау5 для частного случая т^Ч) при ¡* ^характеризующегося независимостью параметров ¡ад

При нормировании выражения (1) оояучяи -

= (2) где Кы- нормированная матрица коэффициентов влияния.

Решая уравнение (2) относительно хГполучаем

Ах, х.

(3)

Выражение (3) позволяет определить значения допустимых отклонений входных параметров по всем переходам производства гребенной Пряжи при фиксированных выходных показателях качества продукции.

По экспериментальным данным были определены коэффициенты влияния как отношение относительного отклонения выходного параметра к отклонению входного.

Графическое изображение экспериментальных отклонений по всем переходам прядильного производства представлено на рис.1.

Анатиз экспериментальных отклонении качественных показателей пряжи показат, что большинство из них превышают требуемые. Согласно ГОСТам и нормам технологического режима были определены нормативные допустимые отклонения выходных параметров для пряжи 31 текса.

По формуле (3) было проведено перераспределение допустимых отклонений входных параметров при фиксированных нормативных выходных. Графическое изображение данного перераспределения представлено на рис. 2. На основании полученных результатов можно рекомендовать допустимые отклонения параметров сырья при получении пряжн 31 текса.

Анализ графиков рис. 1 и 2 показал, что в целом картина распределения допусков по переходам не изменилась, значения допустимых отклонений входных параметров при ужесточении допусков на выходные имеют меньшие значения. Таким образом, чтобы получить продукцию требуемого качества с минимальными отклонениями параметров, необходимо более жестко контролировать допуски по всем переходам технологического процесса, особенно на критичных операциях.

Таким образом, на основании вероятностной модели перераспределения допусков можно сделать вывод, что для получения продукции тре-б\емого качества с минимальными отклонениями параметров необходимы более жесткие условия протекания технологического процесса и требования к поступающему сырью, что требует дополнительных материатьных затрат.

Технологический процесс характеризуется наличием входных и выходных параметров, взаимодействием входных параметров, воздействием вход-

•к 04

II

I

Ж

Рис. I. Экспериментальное распределение относительных отклонений

I N г---—

Й1

11

<11111!;

III

Рис. 2. Распределение допустимых отклонений по вероятностной модели при фиксированных нормативных показателях пряжи

ныч параметров на выходные. В обшем случае модель технологического процесса можно представить в виде:

Г

У = ЛХ, (4)

где Х^- входные параметры;

У - выходные параметры;

А - матрица воздействия на каждый элемент выходного параметра входного.

Выражение (4) применяют при моделировании технологического процесса по математическим ожиданиям. В данной работе поставлена задача модели ронания но отклонениям. Для описания технологического процесса но отклонениям необходимо использовать квадратичную форму, то есть систему моделей второго порядка. Квадратичная форма описывает кривую второго порядка.

х'-(А-Х) = С;. (5)

Выражение (5) описывает в векторно - матричной форме эллипс любого порядка.

Поскольку модель технологического процесса по отклонениям является квадратичной формой, то для моделирования по отклонениям можно воспользоваться выражением (5). Обозначим:

( А> I

I А»:

Л V = ' -V.

I

вектор допустимых отклонений выходных параметров;

ЛХ'

ДгЛ

Дх, Дт,

■ вектор допустимых отклонений входных параметров:

(к к к к 1

к к к к

К„ = Ки ^«12 ^«ч ••• - матрица коэффициентов влияния.

V*-, *_> •••

Формула (I) с учетом независимости входных параметров друг от друга

примет вид:

_> —>

ДУ' =1СВ дх- • (6)

= к,иАх? + *.|,Лг; + к,пАх

Лу;

Ду; Аг; • (7)

Систему (7) можно представить в виде:

Лг''

лу; Лх:

ду; = Дх;

• к~ •Л*.''

(8)

Адаптивное перераспределение отклонений параметров технологического процесса является обратной задачей, то есть необходимо найти входные параметры при определенно заданных выходных. При решении обратной задачи выражение (6) будет иметь вид:

ДХ1

(9)

Решение уравнения (9) возможно в том случае, когда матрица коэффициентов влияния является кнадратной. ">то условие может быть выполнено только при равенстве количества входных и выходных параметров. В этом случае решение обратной задачи не составляет особого труда.

Но в реальных технологических процессах количество входных и выходных параметрах практически никогда не совпадает. В этом случае решение обратной задачи затрудняется.

Лля проведения моделирования адаптивного перераспределения отклонений и данной работе предлагается осуществить следующее преобразование.

Введем обозначение:

К„,, - матрица, обратная матрице коэффициентов влияния, то есть Тогда выражение (9) примет вид:

ДХ- = КИПДУ:.

Соответственно:

(10)

к,, к_ ,, (&ГГ

,\л ' 1 к к.. лу;

л»; | Дг;

••• А>»■

(П)

Поскольку имеется статистический набор значений входных и выходных параметров, то решение уравнения (11) должно сводится к нахож'дению неизвестных коэффициентов влияния:

КН„=(ЛУ") лх:.

(12)

к.

к. к_ я..

я.,, -

к. А. ;

&;, . ■

- ■

К ■

'л;, Л:, .. Л

.п ,-п:'. Л-;.

Л;, . • • 4

Л ' Л? Л '.

Л"

(13)

где 5хпл. - экспериментальные значения относительных отклонений параметров.

Таким образом. согласно выражению (13) можно определить обратную матрицу коэффициентов влияния и по формуле (11) получить отклонения входных параметров при фиксированных выходных.

Согласно выражению (II) было проведено адаптивное перераспределение отклонений входных параметров при фиксированных нормативных отклонениях выходных. Значения полученных отклонений представлены на рис. 3. На основании полученных результатов можно рекомендовать допустимые отклонения параметров сырья при получении пряжи 31 текса.

Анализ 1рафиков рис. 1 и рис. 3 показал, что в целом картина распределения допусков по переходам несколько изменилась в зависимости от величины коэффициента влияния входных параметров на выходные, значения полученных допусков в некоторых случаях увеличились,. в некоторых уменьшились также в зависимости от степени влияния входных параметров на выходные. На основании этого можно сделать вывод, что для получения пряжи требуемого качества, можно перераспределить допуски по переходам в соответствии с влиянием каждого входного параметра на выходной н получить более реальную картину перераспределения допустимых отклонений. Это особенно важно для критичных параметров, имеющих жесткие допуски. При вероятностном моделировании был получен обратный результат, то есть для получения пряжи нужного качества технологический процесс должен протекать в более жестких условиях. Данное расхождение можно объяснить тем, что при вероятностном моделировании был проведен расчет коэффициентов влняния только каждого входного параметра на каждый выходной, то есть полностью отсутствует зависимость входных п выходных параметров друг от друга.

При матричном же моделировании, sors выражение (7) не учитывает взаимозависимость входных параметров, коэффициенты влняния, определенные в результате умножения матриц по (13), учитывают взаимосвязь входных параметров с выходными. Таким образом очевидно преимущество матричного метода моделирования, позволяющего более точно и полно описать технологический процесс и получить более реальное распределение допусков по переходам, что дает возможность при показателях сырья, превышающих нормативные получить продукцию требуемого качества без лишних затрат на обеспечение качества полуфабрикатов, поскольку отпадает необходимость ужесточения допусков по всем переходам, а только из критичных операциях.

Для оценки точности полученных в результате моделирования отклонений параметров необходимо проверить модели ка достоверность. .

Вероятностная и матричная модели били проверены на достоэгркость по вероятности попадания значения, полученного по модели, в доверительный интервал с доверительной вероятностью у=0.95. Проверка похгзгла, что и вероятностная, и матричная модели являются достозеришби.

Значения отклонений, полученных по матричной модели наиболее близки к экспериментальным. Это позволяет утверждать, что матричная модель является более точной.

3. Моделирование адаптивного автоматизированного управления параметрами технологического процесса.

Одним из аспектов повышения качества текстильных изделий при автоматизированном управлении производством является увеличение точности управления параметрами и режимами технологического процесса. Поскольку построение автоматизированных систем управления базируется на математическом моделировании параметров продукции, то для более точного управления технологическим процессом необходимо повысить точность моделей, описывающих его. Для этого необходимо учесть зависимость параметров технологического процесса.

С учетом зависимости входных параметров формула (7) примет вид:

4г! " ♦ 2*,П,ДГ,ДГ; +...+*,„+2*.и.Дх,Дг,+...

Ау' -Л.цДг? +*.аА*,' +2*.1).Д*,Дх,+...

■ Ду,' -к.„&х1 + *.„Дх,г + 2*.,1гЛ*|Д)С;+...+*,,„Лг; +2*,1|„Лх1Дг„+... . (14)

При адаптивном перераспределении отклонений модель нахождения входных параметров при фиксированных выходных примет вид:

к !• у ...

Соответственно выражение для нахождения обратной матрицы коэффициентов влияния будет определяться по формуле (16)

По формуле (15) было произведено перераспределение допустимых от. клоненнй входных параметров при фиксированных нормативных выходных.

ктК ктЧ

Ы

¿у! Лу1

^АуУ

(»5)

Анализ полученных результатов показывает, что без учета взаимодействий значения допустимых отклонений, определенных по модели для зависимых параметров и независимых, совпадают. Но полученные по модели с зависимыми параметрами значения отклонений уменьшаются или увеличиваются на совместное взаимодействие каждого параметра с каждым. Отсюда следует, что для нахождения истинных значений зависимых параметров необходимо из значений независимых параметров алгебраически вычесть значения совместных взаимодействий каждого параметра с каждым.

- *.-2,

*-2. •

^«•ги кя11т .

м ^ а.

(К 2&„Г*,1 2&„&„ 2&п&„ • • К >

к. К К 2&и&и 2А2!Аг„ . К

<Ьм 2&„&1} 2&„&„ 2&и&„ • ■

К 2&и&и 2&и&и .

Таким образом, совместные воздействия параметров вносят свой вклад. В зависимости от степени воздействия они увеличивают или уменьшают значение допуска соответствующего параметра. Следовательно при определение значений допустимых отклонений, необходимо учитывать и дополнительный вклад совместных воздействий. Таким образом, рекомендуешь допуски параметров сырья и значения допусков по всем технологическим переходам по матричной модели с зависимыми параметрами должны быть определены с учетом дополнительных воздействий.

Так как при производстве полушерстяной пргкн исходным сырьем является шерсть, то представляет интерес перераспределение допустимых отклонений полуфабрикатов по переходам технологического процесса при фиксированных выходных параметрах пряжи и входных показателях шерстяного волокна.

В данной работе предлагается следующий метод моделирования адаптивного перераспределения при фиксированных параметрах сырья и качественных выходных показателях: перенести в выражении (II) известные параметры сырья из левой части в правую к известным показателям пряжи. Таким образом, необходимо сформировать в левой части уравнения матрицу неизвестных параметров, в правой • известных.

Пусть X), Хг, хз - параметры сырья, тогда выражение (II) для независимых параметров примет вид:

Ах?" Дг{

л*;

лу!

Ду;

№

м 4 и» • *.„4

КЗ >>•

.. *___

(17)

Выражение для нахождения обратной матрицы коэффициентов влияния будет следующим:

(к ^мЫ 4

^«,1.1 . *

Ь-и* * . *

^т!т т ••• ^штт)

&/, &}, 6у\

&а &и Ы, Фа 4'II

&', Фи ¿Уп

^ &ъ Ы Ы ы

...

... к,

... ...

(К К К К К • К . .. &м .. - А.',

к

О»

Рис. 3. Перераспределение допустимых отклонений при независимости параметров по модели в векгорно-кптричной форме при фиксированных нормативных параметрах пряжи

ш

ьо к

101.

Рис. 4. Распределение допустимых отклонений при независимости параметров по матричной модели при фиксированных нормативных показателях сырья и пряжи

Для взаимозависимых параметров методика построения данной модели аналогична.

Используя формулы (17-18) можно провести перераспределение допустимых отклонений параметров по переходам при выходе значения отклонения какого- либо параметра за допустимый предел с целью минимальных потерь в качестве готовой продукции.

На основании (17-18) была проведено перераспределение допустимых отклонений при фиксированных нормативных показателях сырья и пряжи. Графическое изображение данной модели на рис. 4.

Анализ графиков рис. 3 и рис. 4 показал, что при меньшем разбросе параметров сырья при тех же допустимых отклонениях продукции допуски по переходам можно сделать более просторными, что особенно важно для критичных параметров, поскольку обеспечение жестких допусков имеет определенные технологические и экономические трудности.

На основании выражений (17-18) можно определить допустимые отклонения параметров по переходам технологического процесса при фиксированных требуемых отклонениях выходных параметров и реальных показателях поступившего сырья, а также перераспределить допустимые отклонения параметров на оставшихся переходах при выходе значения отклонения какого-либо параметра за допустимый предел при изменении условий протекали» технологического процесса с целью обеспечения требуемого качества продукции.

Таким образом, применение модели адаптивного перераспределения допустимых отклонений параметров в производственных условиях позволит адаптировать производство к меняющимся условиям протекания технологического процесса.

4. Разработка алгоритмов адаптивного управления тшолопчким процессом получения «¡¡ш

Повышение качества текстильных изделий за счет увеличения точности управления параметрами и режимами технологического процесса представляет собой новый подход к решению проблемы обеспечения качества продукции при минимальных затратах.

Существующие методы повышения качества позволяют достичь желаемого результата лишь на отдельных переходах или по отдельным показателям. Но качество продукции является комплексным показателем и включает в себя элементы воздействия всех качественных параметров сырья и полуфабрикатов по каждому технологическому переходу.

Для достижения заданного уровня качества с учетом влияния всех входных показателей »необходимо перераспределение допустимых отклоне-

ний параметров по переходам технологического процесса в автоматизированной системе управления производством на основе адаптивных моделей.

Математические модели адаптивного перераспределения допустимых отклонений параметров прядильного производства, построенные в главе 2 и 3, позволяют создать систему управления технологическим процессом получения пряжи. ч.

В состав системы управления параметрами технологического процесса получения пряжи предполагается включить автоматизированную систему технологи ческой подготовки производством (АСТПП), автоматизированную систему управления технологическим процессом (АСУТП) и автоматизированную систему контроля (АСК).

Автоматизация технологической подготовки прядильного производства занимает особое место в связи со сложностью, многопереходностью технологического процесса, с наличием большого количества входных и выходных параметров по переходам. Создание АСТПП пряжи значительно упроШает процедуру проектирования технологического процесса и выполнения других задач АСТПП.

В основу АСТПП положен выбор наилучшего варианта технологического процесса получения пряжи для обеспечения заданного качества продукции при минимальных затратах.

АСТПП пряжи обеспечивает решение следующих задач:

- обеспечение технологичности и заданного уровня качества пряжи;

- проектирование и моделирование технологического процесса получения пряжи.

Цель АСТПП пряжи - разработка экономичного и оптимального по своей структуре техпроцесса, оснащенного необходимой рабочей, нормативной документацией, материалами. '

Входными данными АСТПП пряжи являются: статистические данные параметров сырья, полуфабрикатов, пряжи, показатели качества продукции, показатели шерсти, поступившей в производство. Выходные данные содержат следующее: вариант технологического процесса, значения допустимых отклонений параметров по переходам прядильного производства, план контроля и расчет режимов на технологических переходах, выбор заправочных параметров оборудования, расчет норм расхода основных, вспомогательных материалов, трудовых затрат.

Создание АСТПП пряжи базируется на математических моделях перераспределения допустимых отклонений (11-13); (17-18). В АСТПП пряжи следует предусмотреть два этапа: 1 этап - проектирование технологического процесса. Проектирование технологического процесса необходимо вести по (11 - 13). На данном этапе при жестко заданных параметрах качества пряжи определяются допусти-

мые отклонения сырья и полуфабрикатов по переходам, необходимые для обеспечения требуемого качества пряжи.

2 этап - технологическая подготовка производства. Технологическую подготовку производства необходимо вести по (17-18). На данном этапе при жестко заданных параметрах качества пряжи и фиксированных нормативных показателях сырья определяют допустимые отклонения полуфабрикатов по переходам, необходимые для обеспечения требуемого качества пряжи при ГОСТовских значениях сырья. В соответствии с полученными показателями необходимо выбрать режимы технологического процесса получения пряжи и заправочные параметры оборудования. Если параметры поступившего в производство сырья не соответствуют ГОСТам, но входят в предел, установленный при проектировании технологического процесса no (11-13), то необходимо на основании (17-18) осуществить перераспределение допусков по переходам при заданных качественных показателях пряжи и параметрах поступившего в производство сырья. На основании полученных допустимых отклонений полуфабрикатов вносятся коррективы в технологические режимы, производится переналадка оборудования, разрабатывается план контроля.

Поскольку в данной работе была поставлена задача построения модели адаптивного управления прядильным производством, то при разработке АСТПП пряжи в данной главе решались только задачи проектирования и моделирования технологическою процесса.

В данной работе построение моделей адаптивного управления ведется вскторно-матричным методом на основе статистических данных параметров прядильного производства. Создание ACTUM пряжи необходимо вести п следующей последовательности:

1. Определение количества необходимых экспериментов при статистическом сборе данных. Минимальное количество опытов должно быть равно количеству параметров в обратной матрице в (13) и (I8).

2. Сбор статистических данных параметров сырья полуфабрикатов, пряжи.

3. Разбцвкг статистических значений на фуппы и нахождение математического ожидания соответствующей группы (если количество экспериментов больше минимального).

4. Нахождение обргтной матрицы коэффициентов влияния no (13).

5. Определение рекомендуемых отклонений сырья и допустимых отклонений полуфабрикатов при заданных качественных показателях пряжи.

6. Определение допустимых отклонений параметров по переходам технологического процесса при требуемых качественных показателях продукции и ГССТоасюш параметра шерсти.

7. Определение допусков полуфабрикатов при фиксированных ГОСТовских параметрах пряжи и реальных показателях поступившего & пронз-

водство сырья (при превышении показателей поступившего сырья нормативных значений).

Реализация разработанных алгоритмов АСТПП была осуществлена в программе "МаОкас! 7.0".

Концепция построения АСУ ТП получения пряжи базируется на математическом моделировании адаптивного перераспределения допустимых отклонений параметров по переходам технологического процесса при использовании статистического набора значений параметров прядильного производства. Получение допусков по переходам технологического процесса планируется в зависимости от требований качества пряжи и параметров поступившею сырья. АСУ ТП программно и аппаратно связана с АСК для реализации управления и контроля параметрами и режимами прядильного производства.

Основой для создания системы автоматизированного управления гехно.то! ическим процессом получения пряжи является оснащение оборудования микропроцессорной техникой, электронными системами контроля качества продукции, создание интерфейса, обеспечивающего дистанционное наблюдение и управление процессом. Для большинства оборудования прядильного производства разработаны высокоэффективные системы и контролирующие устройства, которые могут автоматически контролировать и измерять технологические параметры н с помощью информационных устройств связываться с центральной ЭВМ.

Построение АСК И АСУ ТП прядильного производства необходимо вести в следующей последовательности:

¡.Технологическое оборудование по возможности необходимо оснастить устройствами, способными в автоматическом режиме поддерживать допуски, определенные в АСТПП и осуществлять коррекцию при отклонении допустимых отклонений от оптимального значения. В случае, когда отклонения от оптимального режима нельзя устранить автоматически, контролирующее устройство должно зафиксировать нарушение технологического режима на данном переходе и подать сигнал обслуживающему, персоналу.

2. На технологических переходах, определенных по плану контроля в АСТПП, машины, оснащенные дистанционными устройствами управления и контролирующими устройствами, выводят на дисплей АСК значения параметров. Если определить какой-либо показатель полуфабриката автоматически невозможно, то необходимо измерить его в лабораторных условиях. ■ .. .

3. Данные из компьютерной сети АСК, программно и аппаратно соединенную с АСУ ТП, поступают соответственно в ЭВМ АСУ ТП.

4. Технолог АСУ ТП, взаимодействуя с ЭВМ в диалоговом ркхяме, производит анал из значений отклонений и сравнивает их с допустимыми.

5. Если отклонения контролируемых параметров превышают допустимый предел, то производится перераспределение допустимых отклонении по (17) на оставшихся переходах с учетом обеспечения требуемого качества пряжи или минимальных потерь в качестве. Таким образом, применение адаптивного управления прядильным производством позволяет осуществить оптимизацию режимов технологического процесса, обеспечить протекание технологического процесса в условиях нестабильности, колебания технологических параметров, снизить технологические требования на отдельных переходах прядильного производства.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Основным научным результатом диссертации является разработка теоретических основ повышения качества продукции текстильного производства при адантиниом управлении параметрами и режимами технологического процесса за счет увеличения точности управления.

Основным теоретическим результатом работы является разработка метода построения моделей адаптивного перераспределения допустимых отклонений параметров сложных технологических процессов с большим количеством входных и выходных параметров в векторно-матричной форме. К частным теоретическим результатам диссертации относятся:

* построение вероятностной модели перераспределения допустимых отклонений азаимонезависимых параметров технологического процесса получения пряжи;

» создание моделей адаптивного перераспределения допустимых отклонений взаимолезавнеимых параметров технологического процесса в нектор-но-мазричной форме при жестко зафиксированных требуемых пока отелях качества продукции;

* построение модели адаптивного перераспределения допустимых отклонений взаимонсзаиксимых параметров технологического процесса в иекгор-но-матрнчиой форме при фиксированных показателях сырья и пряжи;

* получение моделей адаптивного перераспределения допустимых отклонений взаимозависимых параметров технологического процесса.

Прикладное знзчение диссертации заключается в том, что применение ее результатов позволит решить широкий круг задач, связанных с повышение качества продукции текстильного производства, а именно: получение продукции с требуемыми качественными показателями за счет адаптивного перераспределения допустимых отклонений параметров на предыдущих технологических переходах. Результаты диссертации можно применять в текстильной, швейной промышленности, машиностроении, радиоэлектронной промышленности; микроэлектронике для обеспечения требуемого качества готовой продукции, в экономических исследованиях.

Основным практическим результатом исследований, проведенных в диссертации, является определение допустимых отклонений параметров по технологическим переходам и рекомендуемых для данного варианта технологического процесса параметров сырья при жестко зафиксированных качественных показателях продукции, что позволяет увеличить выпуск продукции 1 сорта на 5 %.

Частные практические результаты заключаются в следующем:

■ разработка алгоритма адаптивной автоматизированной системы управления параметрами технологического процесса получения пряжи;

■ создание алгоритма автоматизированной системы технологической подготовки производства пряжи, рассчитанная на подготовку ТП получения пряжи с управлением параметрами и режимами ТП на базе моделей адаптивного перераспределения допустимых отклонений параметров технологического процесса в векторно-матричной форме;

• построение алгоритма автоматизированной системы контроля и управления технологическим процессом получения пряжи на основе адаптивных матричных моделей перераспределения допустимых отклонений параметров по переходам прядильного производстеа. 1

Основные положения диссертации отражены п следующих работах:

1. Чистякова Т.А. Анализ научно-технической и производственной базы адаптивного управления технологическими процессами // Деп. в ВИНИТИ № 1428-В 99 от 7.05.99 г.

2. Чистякова Т.А. Анализ научно-технической базы моделирования адаптивного автоматизированного управления технологическими процессами // Деп. в ВИНИТИ

№ 2079-В 99 от 28.06.99 г.

3. Чистякова Т.А., Емельянов В.М., Лысенко A.B., Борин A.M. Адаптивное управление технологическими процессами в текстильной промышленности // Системные проблемы качества, математического моделирования и информационных технологий: Материалы международной конференции и Российской научной школы. - Москва - Сочи, 1999.- ч.8.

4. Емельянов В.М., Чистякова Т.А., Лысенко A.B., Борин А.М. Математическое моделирование адаптивных технологических процессов в ннтеллект-ной среде // Системные проблемы качества, математического моделирования и информационных технологий: Материалы международной конференции и Российской научной школы. - Москва - Сочи, 1999.- ч.8.

5. Чистякова Т.А., Емельянов В.М., Лысенко A.B., Борин A.M. Моделирование управления технологическими процессами текстильного производства по взаимозависимым параметрам И Сборник материалов 4-ой международной научно-технической конференции "Распознавание 99". - Курск: КГТУ, 1999.-С. 264-265.

6. Лысенко A.B., Чистякова Т.А., Емельянов В.М., Борин A.M. Автоматизированная система управления и контроля параметров технологических процессов текстильных изделий // Сборник материалов 4-ой международной научно-технической конференции "Распознавание 99". - Курск: КГТУ, 1999.-С.265-267.

7. Чистякова Т.А., Емельянов В.М., Лысенко A.B., Борин A.M. Вероятностное моделирование адаптивного перераспределения допустимых отклонений параметров по переходам технологических процессов текстильного производства // Техника машиностроения,- 2000.- №4.-С.50-53.

8. Чистякова Т.А., Емельянов В.М., Лысенко A.B., Борин A.M. Адаптивное перераспределение допустимых отклонений взаимозависимых параметров технологического процесса в векторно-матричной форме// Техника машиностроения.- 2000.- №4.-С.53-56.

9. Чистякова Т.А., Емельянов В.М., Лысенко A.B., Борин A.M. Адаптивное

управление технологическими процессами при перераспределении крн -тичных отклонений параметров сырья и продукции //Промышленные АСУ и контроллеры.-2000.-№2.

10. Чистякова Т.А., Емельянов В.М., Лысенко A.B., Борин A.M. Разработка автоматизированной системы технологической подготовки текстильного производства на базе моделей адаптивного управления // Сборник материалов 4-ой международной научно-технической конференции "Вибрационные машины и технологии". - Курск: КГТУ, 1999.- С.294-297.

11. Лысенко A.B., Чистякова Т. А., Емельянов В.М., Борин A.M. Адаптивное моделирование в автоматизированной системе контроля и управления технологическими процессами текстильного производства//Сборник материалов 4-ой международной научно-технической конференции"Вибра-циопиые машины н технология". - Курск: КГТУ, 1999,- С.297-300.

Подписано в печать i>. о ЛггСстигг CQ*8+ 1/16. Псчл. < Тиркз 100 згз. &аи t'i Курский гссуд1рствгккыа тсзцшчссхвб уиаггрсатгт, Курск, 305040, ух50 дат Остабря, 94,

Введение.

1. Анализ научно технической и производственной базы адаптивного управления технологическими процессами получения пряжи.

1.1. Общие вопросы методологии адаптивного управления.

1.2. Математические модели адаптивного управления технологическими процессами получения пряжи.

1.3. Методы построения моделей адаптивного управления параметрами технологического процесса.

Выводы и постановка задачи исследования.

2. Моделирование адаптивного перераспределения допустимых отклонений при независимости параметров.

2.1. Цель и методика исследования.

2.2. Вероятностное моделирование адаптивного перераспределения допустимых отклонений параметров по переходам прядильного производства.

2.3. Моделирование адаптивного перераспределения допустимых отклонений взаимонезависимых параметров технологического процесса в векторно-матричной форме.

2.4. Проверка достоверности моделей адаптивного перераспределения отклонений параметров.

Выводы.

3. Моделирование адаптивного автоматизированного управления параметрами технологического процесса.

3.1. Цель и методика исследования.

3.2. Исследование корреляционной зависимости параметров технологического процесса получения гребенной пряжи.

3.3. Построение модели адаптивного перераспределения допустимых отклонений взаимозависимых параметров.

3.4. Построение модели адаптивного перераспределения допустимых отклонений параметров по переходам технологического процесса при фиксированных показателях сырья и продукции.

Выводы.

4. Разработка алгоритмов адаптивного управления технологическим процессом получения пряжи

4.1. Цель и методика исследования.

4.2. Организация автоматизированной системы управления прядильным производством.

4.3. Автоматизированная система технологической подготовки производства гребенной пряжи.

4.4. Автоматизированная система контроля и управления технологическим процессом получения пряжи.

Выводы.

Актуальность работы. Современное производство продукции требует применения сложных технологических процессов, отличающихся большим числом функций управления и высокими капитальными затратами. Необходимость увеличения количественных и качественных оценок параметров и режимов новых технологических процессов в реальных масштабах времени привела к созданию автоматизированных систем управления технологическими процессами [1].

Для успешного управления технологическими процессами и их оптимизации уже недостаточно знания отдельных качественных сторон процесса. Требуется построение автоматизированных систем управления с применением многопараметрических и многомерных математических моделей [2].

Сложные автоматизированные системы управления технологическими процессами должны обеспечивать адаптивность для снижения экономических издержек при минимизации критерия функционирования в большом диапазоне изменения параметров и режимов, а также при априорной неопределенности в оценке входных параметров.

Повышение требований к параметрам выходной продукции текстильного производства ставит обязательным условием оценку точности всех операций технологического процесса получения пряжи с учетом всех взаимозависимостей между параметрами при математическом моделировании процессов по линейным и полиномиальным многомерным зависимостям. Кроме этого при управлении необходимо обеспечивать адаптацию перераспределением допустимых отклонений параметров продукции по технологическим переходам на основе математических моделей с использованием квадратичных уравнений многомерных оценок точности.

В современных экономических условиях также необходимо оценивать при перераспределении допустимых отклонений параметров продукции и экономические критерии, то есть адаптировать производство к изменяющимся условиям с получением минимальных затрат.

Таким образом, проблема повышения качества продукции текстильного производства при минимальных затратах является актуальной задачей.

Цель работы. Целью диссертационной работы является повышение качества выходной продукции прядильного производства за счет увеличения точности управления входными и выходными параметрами и режимами технологического процесса получения пряжи.

• Реализация цели диссертации осуществляется решением следующих основных задач: разработка методики построения многомерных адаптивных математических моделей управления текстильным производством, описывающих технологический процесс с любым количеством параметров; создание модели технологического процесса получения пряжи по отклонениям параметров при заданных показателях качества продукции; получение модели адаптивного перераспределения допустимых отклонений параметров по переходам прядильного производства при управлении технологическим процессом; оценивание точности математических моделей при зависимости и независимости параметров технологического процесса; построение алгоритма адаптивной автоматизированной системы управления технологическим процессом получения пряжи с заданными качественными выходными показателями.

Объект исследований. В качестве объекта исследования выбран технологический процесс получения гребенной пряжи.

Методы исследования базируются на математическом аппарате вектор-но-матричного анализа, теории вероятностей. Численная реализация математических моделей выполнялась на ЭВМ в программе "Mathcad 7.0". Экспериментальные исследования проводились на прядильной фабрике ЗАО "Сейм". В производственных условиях были собраны статистические данные по всем переходам получения полушерстяной гребенной пряжи линейной плотности 31 текс. По каждому показателю проведено 50 опытов. В качестве выходных параметров были взяты качественные показатели пряжи (7 параметров). В качестве входных - качественные показатели сырья и полуфабрикатов (112 параметров).

Научная новизна проведенных в диссертации исследований заключается в следующем: разработан метод построения моделей адаптивного перераспределения допустимых отклонений параметров текстильного производства при фиксированных параметрах качества продукции; разработан метод построения моделей адаптивного перераспределения допустимых отклонений параметров по переходам текстильного производства при управлении технологическим процессом; построены математические модели адаптивного перераспределения допустимых отклонений независимых и взаимозависимых параметров; предложен алгоритм построения автоматизированной системы технологической подготовки производства пряжи на базе полученных моделей; разработан алгоритм автоматизированной системы контроля и управления технологическим процессом получения пряжи на базе построенных адаптивных моделей перераспределения допусков.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

Математические модели адаптивного перераспределения допустимых отклонений параметров текстильного производства, построенные векторноматричным методом позволяют: а) решить широкий круг задач повышения качества текстильных изделий ; б) подходить к математическому описанию сложных производственных процессов как к единому технологическому комплексу; в) создать адаптивную автоматизированную систему управления параметрами технологических процессов.

Результаты диссертации использовались на АОЗТ "Сейм" и АО "Курская фабрика технических тканей".

На защиту выносятся следующие положения

1. Метод построения моделей адаптивного управления на основе векторно-матричного анализа, позволяющий с высокой точностью описать сложный технологический процесс с большим количеством входных и выходных параметров.

2. Математические модели в векторно-матричной форме при адаптивном перераспределении допустимых отклонений независимых и взаимозависимых параметров технологического процесса получения пряжи при жестко заданных выходных показателях с целью обеспечения требуемого качества пряжи.

3. Векторно-матричные модели адаптивного перераспределения допустимых отклонений независимых и взаимозависимых параметров по переходам прядильного производства при управлении технологическим процессом с целью обеспечения заданного качества пряжи при адаптации технологического процесса к реальным производственным условиям.

4. Методика построения алгоритма автоматизированной системы технологической подготовки производства пряжи на базе адаптивных моделей.

5. Методика создания алгоритма автоматизированной системы контроля и управления технологическим процессом получения пряжи на основе моделей адаптивного перераспределения допусков.

Содержание диссертации раскрыто в четырех главах.

В первой главе проведен обзор современного состояния научно-технической и производственной базы адаптивного управления технологическими процессами прядильного производства на основе отечественных и зарубежных литературных источников. Рассмотрены общие вопросы методологии адаптивного управления, проведен анализ внедрения элементов автоматизированного управления прядильным производством. Рассмотрены основные методы моделирования сложных технологических процессов. Дан анализ существующих математических моделей, описывающих техно7 логические процессы прядильного производства. Сформулированы задачи исследования.

Во второй главе разработаны модели адаптивного перераспределения допустимых отклонений взаимонезависимых параметров технологического процесса получения пряжи в вероятностной и векторно-матричной форме. Определены допустимые отклонения параметров по переходам прядильного производства и рекомендуемые значения показателей сырья при заданных нормативных допусках продукции. Достоверность полученных моделей была подтверждена по вероятности попадания значения полученного отклонения в доверительный интервал с доверительной вероятностью у=0.95.

В третьей главе построена математическая модель адаптивного перераспределения допустимых отклонений зависимых параметров технологического процесса получения пряжи в векторно-матричной форме. Разработан метод построения векторно-матричных моделей адаптивного перераспределения допусков по переходам технологического при фиксированных показателях сырья и требуемых качественных показателях продукции, а также при нарушении условий протекания технологического процесса на каком-либо технологическом переходе для зависимых и независимых параметров. Определены допустимые отклонения параметров по переходам технологического процесса получения пряжи при фиксированных нормативных показателях шерсти и пряжи.

В четвертой главе разработана функциональная структура адаптивной автоматизированной системы управления прядильным производством. Построены алгоритмы моделирования автоматизированной системы технологической подготовки производства пряжи на этапе проектирования и технологической подготовки и алгоритм автоматизированной системы контроля качества и автоматизированного управления технологическим процессом получения пряжи на базе адаптивных моделей.

Диссертация завершается заключением, где приводятся основные результаты работы.

1. Анализ научно-технической и производственной базы моделирования адаптивного управления технологическими процессами.

Выводы

1. Сформулированы основные задачи АСТПП пряжи, определены основные этапы построения.

2. Разработаны алгоритмы программного обеспечения моделирования ТП на этапе проектирования и технологической подготовки в АСТПП на базе моделей адаптивного перераспределения допустимых отклонений параметров в векторно-матричной форме.

3. Предложен алгоритм программного обеспечения автоматизированного контроля и управления прядильным производством при адаптивном перераспределении допустимых отклонений параметров технологического процесса.

Рис. 4.4.1. Алгоритм программного обеспечения автоматизированного контроля и управления параметрами технологического процесса получения пряжи

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Основным научным результатом диссертации является разработка теоретических основ повышения качества продукции текстильного производства при адаптивном управлении параметрами и режимами технологического процесса за счет увеличения точности управления.

2. Основным теоретическим результатом работы является разработка метода построения моделей адаптивного перераспределения допустимых отклонений параметров сложных технологических процессов с большим количеством входных и выходных параметров в векторно-матричной форме.

3. К частным теоретическим результатам диссертации относятся: построение вероятностной модели перераспределения допустимых отклонений взаимонезависимых параметров технологического процесса получения пряжи; создание моделей адаптивного перераспределения допустимых отклонений взаимонезависимых параметров технологического процесса в векторно-матричной форме при жестко зафиксированных требуемых показателях качества продукции; построение модели адаптивного перераспределения допустимых отклонений взаимонезависимых параметров технологического процесса в век-торно-матричной форме при фиксированных показателях сырья и пряжи; получение моделей адаптивного перераспределения допустимых отклонений взаимозависимых параметров технологического процесса. Применение адаптивных моделей дает возможность получить допустимые отклонения параметров по переходам при фиксированных показателях качества продукции. Проверка вероятностной и матричных моделей перераспределения допустимых отклонений взаимонезависимых параметров показала, что матричная модель имеет большую степень точности позволяет более реально описать технологический процесс. Матричная модель адаптивного перераспределения допусков взаимозависимых параметров требует дальнейших исследований.

4. Прикладное значение диссертации заключается в том, что применение ее результатов позволит решить широкий круг задач, связанных с повышением качества продукции текстильного производства, а именно: получение продукции с требуемыми качественными показателями за счет адаптивного перераспределения допустимых отклонений параметров на предыдущих технологических переходах. Результаты диссертации можно применять в текстильной, швейной промышленности, машиностроении, радиоэлектронной промышленности, микроэлектронике для обеспечения требуемого качества готовой продукции, в экономических исследованиях.

5. Основным практическим результатом исследований, проведенных в диссертации, является определение допустимых отклонений параметров по технологическим переходам и рекомендуемых для данного варианта технологического процесса параметров сырья при жестко зафиксированных качественных показателях продукции, что позволяет увеличить выпуск продукции первого сорта на 5 %.

На основании адаптивной модели управления в векторно-матричной форме можно перераспределить допустимые отклонения параметров по переходам технологического процесса с учетом степени влияния входных параметров на выходные с целью получения продукции заданного качества, что улучшает условия протекания технологического процесса.

Взаимозависимость параметров вносит определенный вклад в значения оптимальных допусков этих параметров, но учесть его крайне сложно. Поскольку при управлении реальным технологическим процессом учет взаимных воздействий необходим, поэтому требуются дальнейшие исследования.

6. Частные,практические результаты заключаются в следующем: разработка алгоритма адаптивной автоматизированной системы управления параметрами технологического процесса получения пряжи; создание алгоритма автоматизированной системы технологической подготовки производства пряжи, рассчитанная на подготовку ТП получения пряжи с управлением параметрами и режимами ТП на базе моделей адаптивного перераспределения допустимых отклонений параметров технологического процесса в векторно-матричной форме; построение алгоритма автоматизированной системы контроля и управления технологическим процессом получения пряжи на основе адаптивных матричных моделей перераспределения допустимых отклонений параметров по переходам прядильного производства.

Внедрение системы адаптивного управления параметрами технологического процесса получения пряжи, включающая функциональные подсистемы АСТПП и АСК, АСУ ТП обеспечит оптимизацию параметров технологического процесса и управление этими параметрами с целью обеспечения требуемого качества продукции.

В диссертации адаптивное перераспределение проводилось только с учетом коэффициентов влияния входных параметров технологического процесса на выходные. При моделировании автоматизированного управления необходимо также учесть стоимостные характеристики процесса и точность выполнения технологических операций.

Для построения автоматизированной системы управления производством необходимо учесть взаимосвязь всех параметров технологического процесса. Построенная в главе 3 модель адаптивного перераспределения допустимых отклонений зависимых параметров трудно применима в производственных условиях и требует усовершенствования. о Учитывая вышесказанное сформулированы задачи дальнейших исследований: разработка модели адаптивного перераспределения допустимых отклонений параметров технологических процессов текстильного производства с учетом стоимости проведения технологических операций и при оценке точности выполнения операций на каждом технологическом переходе; построение модели адаптивного управления технологическими процессами в преобразованной системе координат с использованием собственных чисел корреляционной матрицы зависимости всех параметров. проведение математического моделирования адаптивного управления технологическими процессами в интеллектуальной среде.

Основные положения диссертации отражены в следующих работах:

1. Чистякова Т.А. Анализ научно-технической и производственной базы адаптивного управления технологическими процессами // Деп. в ВИНИТИ № 1428-В 99 от 7.05.99 г.

2. Чистякова Т.А. Анализ научно-технической базы моделирования адаптивного автоматизированного управления технологическими процессами // Деп. в ВИНИТИ № 2079-В 99 от 28.06.99 г.

3. Чистякова Т.А., Емельянов В.М., Лысенко A.B., Борин A.M. Адаптивное управление технологическими процессами в текстильной промышленности // Системные проблемы качества, математического моделирования и информационных технологий: Материалы международной конференции и Российской научной школы. - Москва - Сочи, 1999.- часть 8.

4. Емельянов В.М., Чистякова Т.А., Лысенко A.B., Борин A.M. Математическое моделирование адаптивных технологических процессов в интел-лектной среде // Системные проблемы качества, математического моделирования и информационных технологий: Материалы международной конференции и Российской научной школы. - Москва-Сочи, 1999.-часть 8.

5. Чистякова Т.А., Емельянов В.М., Лысенко A.B., Борин A.M. Моделирование управления технологическими процессами текстильного производства по взаимозависимым параметрам // Сборник материалов 4-ой международной научно-технической конференции "Распознавание 99". - Курск: КГТУ, 1999.-С. 264-265.

6. Лысенко A.B., Чистякова Т.А., Емельянов В.М., Борин A.M. Автоматизированная система управления и контроля параметров технологических процессов текстильных изделий // Сборник материалов 4-ой международной научно-технической конференции "Распознавание 99". - Курск: КГТУ, 1999.-С. 265-267.

7. Чистякова Т.А., Емельянов В.М., Лысенко A.B., Борин A.M. Вероятностное моделирование адаптивного перераспределения допустимых отклонений параметров по переходам технологических процессов текстильного производства // Техника машиностроения.- 2000. -№4.-С. 50-53.

8. Чистякова Т.А., Емельянов В.М., Лысенко A.B., Борин A.M. Адаптивное перераспределение допустимых отклонений взаимозависимых параметров технологического процесса в векторно-матричной форме// Техника машиностроения.- 2000. -№4.-С.53-56

9. Чистякова Т.А., Емельянов В.М., Лысенко A.B., Борин A.M. Адаптивное управление технологическими процессами при перераспределении критичных отклонений параметров сырья и продукции // Промышленные АСУ и контроллеры,-2000.-№2.

10. Чистякова Т.А., Емельянов В.М., Лысенко A.B., Борин A.M. Разработка автоматизированной системы технологической подготовки текстильного производства на базе моделей адаптивного управления // Сборник материалов 4-ой международной научно-технической конференции "Вибрационные машины и технологии". - Курск: КГТУ, 1999.-С. 294-297.

11. Лысенко A.B., Чистякова Т.А., Емельянов В.М., Борин A.M. Адаптивное моделирование в автоматизированной системе контроля и управления технологическими процессами текстильного производства // Сборник материалов 4-ой международной научно-технической конференции "Вибрационные машины и технологии". - Курск: КГТУ, 1999.- С. 297-300.

1. Основы управления технологическими процессами. Под ред. Райбмана Н.С.- М.: Наука, 1978.- 440с.

2. Севостьянов А.Г., Севостьянов П.А. Моделирование технологических процессов.- М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984.- 344с.

3. Воронов A.A., Титов В.К., Новогранов Б.Н. Основы теории автоматического регулирования и управления.- М.: Высшая школа, 1977.- 519с.

4. Бушуев С.Д., Михайлов B.C. Автоматика и автоматизация производственных процессов.- М.: Высшая школа, 1990.- 256с.

5. Основы автоматизации управления производством. Под. ред. И.М: Макарова.- М.: Высшая школа, 1983.- 504с.

6. Дегтярев Ю.И. Методы оптимизации.- М.: Советское радио, 1980.- 272с.

7. Винокуров В.А. Качество продукции в условиях автоматизированного производства.- М.: Московский рабочий, 1976.- 112с.

8. Парфеновский А.Б., Лукашин А .Я. Управление качеством продукции. Организационно-экономические проблемы.- М.: Экономика, 1986.- 180с.

9. Кондратьев Н.В., Родинков Е.К. Автоматизация управления качеством продукции на предприятиях.- Л.: Машиностроение, 1980.- 180с.

10. Система управления качеством продукции// РЖ ВИНИТИ "Легкая промышленность".- 1992,- № 11-12.

11. Управляющие вычислительные машины в АСУ технологическими процессами. Под ред. Т. Харрисона.- М.: Мир, 1975.- 536с.

12. Вальков В.М., Вершин В.Е. Автоматизированные системы управления технологическими процессами.- Л.: Политехника, 1991.- 269с.

13. Александровский Н.М., Егоров C.B., Кузин P.E. Адаптивные системы автоматического управления сложными технологическими процессами.-М.: Энергия, 1973.- 272с.

14. Фрадков А.Л. Адаптивное управление в сложных системах.- М.: Наука, 1990.- 296с.

15. Теория автоматического управления. Под ред. д.т.н. проф. Нетушила A.B.- М.: Высшая школа, 1976.- 400с.

16. Павлов Б.В., Соловьев И.Г. Системы прямого адаптивного у правления.-М.:Наука, 1989.- 136с.

17. Рутковский В.Ю. Теория адаптивных оптимальных и интеллектуальных систем управления сложными техническими объектами // Приборы и системы управления .- 1994.- №11.- С.27-28.

18. Кальфа В., Овчинников В.В., Рякин О.М., Себастиан Г.-Ю., Смирнов В.В. Основы управления производственными процессами. М. : Советскоерадио, 1980. 360с.

19. Пащенко Ф.Ф., Чернышев K.P. Методы построения систем управления на основе знаний// Приборы и системы управления.- 1996.- № 8. С. 12-17.

20. Мухин A.B., Спиридонов О.В. Концепция построения и структура банка знаний для технологического проектирования и управления производством // Приборы и системы управления.- 1997.- № 8. С. 13-14.

21. Барулин A.B., Замятин В.М. Система управления технологическими процессами СКАТ-Х// Приборы и системы управления.- 1994.- № 1. С. 12-17.

22. Weidner-Bohnenberger Stephan, Kershek Surgen. Автоматизированное прядильное производство// РЖ ВИНИТИ "Легкая промышленность".- 1993.-№3.

23. Hain Eberhard. Моделирование процессов обслуживания оборудования в текстильной промышленности // РЖ ВИНИТИ "Легкая промышленость". 1993.- № 3.

24. Рашкован И.Г., Разумеев Э.И., Белышев Б.Е., Эхискелашвили Г.И. Поточные линии и автоматизация технологических процессов в шерстопрядении.- М.: Легкая индустрия, 1975.- 200с.

25. Калашников Т.К., Чернышов В.И., Зайцев Ю.И., Изнар Г.И. АСУ в текстильной промышленности.- М.: Легкая индустрия, 1979.- 224с.

26. Клягина А .Я. Автоматизация прядильного производства// Экспресс-информация "Текстильная промышленность".- 1988.- Вып. 36.- С. 5-8.

27. Tockloth К.,Quast H. Интегрированное автоматизированное производство в текстильной промышленности// РЖ ВИНИТИ "Легкая промышленность".- 1993,-№3.

28. Leifeld Ferdinand. Автоматизация приготовительно-прядильного оборудования// РЖ ВИНИТИ "Легкая промышленность".-1993.- №3.

29. Усенко В.В. Поточные линии кипа-лента// РЖ ВИНИТИ "Легкая промышленность".- 1992.-№9.

30. Панкратова И.И. Информационно-вычислительный комплекс ИВК-1 для контроля группы чесальных машин// РЖ ВИНИТИ "Легкая промышленность".-1993.-№8.

31. Bullio P.G. Автоматизация прядильного производства// РЖ ВИНИТИ "Легкая промышленность".- 1992.- №9.

32. Leifeld F. Автоматизация прядильного производства// РЖ ВИНИТИ "Легкая промышленность".- 1992.- №8.

33. Микропроцессорная систма управления// РЖ ВИНИТИ "Легкая промыш-ленность".-1993.- №11-12.

34. Автоматическая контрольная система// РЖ ВИНИТИ "Легкая промышленность".- 1994.- №3.

35. Системы управления технологическими процессами// РЖ ВИНИТИ "Легкая промышленность".- 1994.- №11.

36. Рыжкова Е.А.,Ермолаев Ю.А., Ромаш Э.М. Автоматизация процесса измерения// РЖ ВИНИТИ "Легкая промышленность".- 1993.-№8.

37. Lin Hongjie. Система контроля и управления// РЖ ВИНИТИ "Легкая промышленность".-1994.- №4.

38. Шкурина Г.Л. Моделирование и прогноз развития прядильных систем// РЖ ВИНИТИ "Легкая промышленность".-1995.- №3.

39. Бурд Б.В. Модель организации диагностирования производства// РЖ ВИНИТИ "Легкая промышленность".- 1993№ 10.

40. Касаткин Д.Б.,Епифанов А.Д. Адаптивное управление выравниванием волокнистого продукта на чесальной машине// Известия ВУЗов. "Технология текстильной промышленности.- 1993 .- № 6.-С. 78-81.

41. Власов Е.И.,Расторгуев А.К. Разработка и исследование САУ ЛП ленты с измерителем на входе чесальной машины// Известия ВУЗов. "Технология текстильной промышленности",-1992.- №6.- С. 75-79.

42. Агапов A.B.,Бабкина H.A.,Агапов В.А. Система автоматической стабилизации линейной плотности массы ленты// Известия ВУЗов. "Технология текстильной промышленности".- 1992,- №2.- С. 23-25.

43. Козлов А.Б.,Себина Л.П. О погрешностях оптоэлектронного измерительного канала контроля линейной плотности продукта// Известия ВУЗов. "Технология текстильной промышленности".-1992.- №1.-С. 79-82.

44. Петелин Д.П.,Ли Сюнь. Двухкоординатная система связанного управле ния технологическими параметрами с использованием микропроцессора// Известия ВУЗов. "Технология текстильной промышленности".-1992.-№3.-С. 70-73.

45. Hearle J.W.S.,Porat I. Системы контроля и управления в текстильной промышленности// РЖ ВИНИТИ "Легкая промышленность".- 1993.- №3.

46. Скурихин В.И.ДИифрин В.Б.,Дубровский В.В. Математическое модели рование.- К.:Техника,1983. 270с.

47. Советов Б.Я.,Яковлев С.А. Моделирование систем.- М.-.Высшая школа, 1985.- 272с.

48. Райбман Н.С.,Чадеев В.М. Построение моделей процессов производства.-М. .-Энергия, 1975.-376с.

49. Севостьянов А.Г. Методы и средства исследования механико- технологических процессов текстильной промышленности.- М.:Легкая индустрия, 1980- 392с.

50. Горвиц Г.Г.,Туан Ингуен Ань. Система математического моделирования АСУ сложными непрерывными технологическими процессами// Приборы и системы управления.- 1997.- №2.- С. 25-28/

51. Горвиц Г.Г., Туан Ингуен Ань. Алгоритм продвижения времени для математического моделирования задач автоматического управления непрерывными технологическими процессами// Приборы и системы управления".- 1997.-№8.- С. 15-18.52